セメントモルタル仕上げの界面剥離を対象とした破壊条件評価に関する基礎的研究

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10×10×40cmの直方体からなるコンクリート部材に長さ25cmのセメントモルタル仕上げを2側面中央部に湿式により塗りつけた試験体について、コンクリートの上下面に軸方向圧縮力を載荷して仕上げ材界面の剥離強度および軸方向変形追従性能の評価実験を行った。仕上げ材厚は8、16、24および32mmの4種類について実施し、接着界面には吸水調整剤(エチレン酢酸ビニル)を仕上げ前に塗布した。迫従性能の評価方法は仕上げ材剥離時のコンクリートのひずみとした。また、接着界面強度は線形破壊力学による応力拡大係数とし、界面端部にはコンクリートと仕上げ材間にき裂を模擬した25mmの非接着部を設け、界面端部近傍の応力度の特異性次数が0.5となるようにした。数値計算によって求めた応力拡大係数は開口形(モードI)と面内せん断形(モードII)の2つとした。実験結果について、仕上げ材の剥離時におけるコンクリート部のひずみは800〜1600μの範囲となり、仕上げ材厚が大きくなるほど追従性能が低下する傾向を示した。剥離時に接着界面端部に作用する応力拡大係数を境界要素法による数値計算によって求めると、同一圧縮応力に対して、仕上げ材厚が大きくなるほどいずれの応力拡大係数とも大きくなり、実験結果を象徴する傾向を示した。また、仕上げ材厚に関わらず剥離時の応力拡大係数はいずれもほぼ同一の値が得られ、界面強度の特性値として求めることができた。以上のことから本研究において提案した評価方法によってコンクリートに湿式により塗りつけたセメントモルタル仕上げの変形追従性能を表現することが可能であることが実証された。